Système de cellule à hydrogène à membrane échangeuse de protons (PEM)

Les piles à hydrogène PEM (membrane d'échange de protons) se distinguent par leur efficacité supérieure par rapport aux moteurs à combustion traditionnels et certaines technologies de batteries. Voici une comparaison rapide : 

• Piles à hydrogène PEM : Celles-ci atteignent des rendements de 40 à 60 %, pouvant être portés à environ 85 % lorsque la chaleur résiduelle est utilisée dans des systèmes de cogénération. Elles offrent des temps de ravitaillement plus rapides et une densité énergétique plus élevée, ce qui les rend bien adaptées aux applications nécessitant de plus longues autonomies et des temps de ravitaillement plus courts.*
• Moteurs à combustion : En général, ils n'atteignent qu'une efficacité de 25 à 30 % en raison des pertes de chaleur, ce qui les rend moins efficaces et plus polluants.*
• Batteries : Les versions lithium-ion montrent une efficacité allant jusqu'à 90 %, tandis que les types au plomb se rapprochent des piles à hydrogène PEM à environ 50 %. Les batteries excellent dans la conversion et le stockage d'énergie malgré des temps de recharge plus longs. Les piles à hydrogène PEM excellent par un mélange d'efficacité, de ravitaillement rapide et de densité énergétique, ce qui les rend idéales pour le transport et la production d'énergie où un ravitaillement rapide et une autonomie prolongée sont essentiels.*

GF Piping Systems améliore l'efficacité et la fiabilité des piles à hydrogène PEM grâce à ses systèmes de tuyauterie en polypropylène avancés. 

*U.S: Department of ENERGY: Fiche d'information sur les technologies des piles à hydrogène (energy.gov) Bureau des technologies de l'hydrogène et des piles à hydrogène | Département de l'énergie.

Un système de pile à hydrogène PEM (membrane d'échange de protons) se compose de plusieurs composants critiques qui travaillent ensemble pour convertir l'hydrogène et l'oxygène en électricité. Les composants clés incluent :

• Assemblage de membrane électrode (MEA) : Le cœur où se produisent les réactions électrochimiques.
• Plates bipolaires : Distribuent les gaz sur la MEA et collectent le courant généré.
• Couches de diffusion de gaz (GDL) : Assurent une distribution uniforme des gaz vers la MEA.
• Systèmes de refroidissement : Gèrent la chaleur pour maintenir des performances optimales.

Approvisionnement en médias 

• Approvisionnement en oxygène : Généralement à partir de l'air.
  Conditions : Approvisionné à pression et température ambiantes.
  Concentration : Environ 21 % dans l'air, suffisante pour le fonctionnement.
• Approvisionnement en hydrogène :
  Pression : Varie généralement de 1,5 à 3 bars.
  Température : Environ 20-30°C.
  Pureté : Concentrations souvent requises d'au moins 99,99 % pour éviter toute contamination et assurer un fonctionnement efficace. *

Les systèmes de tuyauterie en polypropylène avancés de GF Piping Systems (PROGEF Standard et PROGEF Plus) sont soigneusement conçus pour répondre à ces exigences strictes, garantissant la livraison sécurisée et efficace de l'hydrogène et de l'oxygène. 

* Mo, S., Du, L., Huang, Z. et al. Avancées récentes sur les piles à hydrogène PEM : des matériaux clés à l'assemblage de membrane électrode. Electrochem. Energy Rev. 6, 28 (2023).doi.org/10.1007/s41918-023-00190-w.

La commercialisation des piles à hydrogène PEM progresse régulièrement, avec des applications dans le transport, la production d'énergie stationnaire et l'alimentation portable. L'hydrogène est couramment fourni dans des cylindres haute pression, généralement entre 350 et 700 bars. GF Piping Systems soutient cette infrastructure en fournissant des composants pour les réservoirs de type IV, qui sont fabriqués à partir de matériaux composites avec une doublure intérieure pour garantir des propriétés de barrière aux gaz et résister à des pressions élevées. Nos produits garantissent le stockage et le transport sûrs et fiables de l'hydrogène, facilitant l'adoption plus large des piles à hydrogène PEM.

Découvrez notre offre de composants de doublure intérieure pour réservoirs de type IV fabriqués en grades PA ou PE sur notre page d'utilisation de l'hydrogène.

Les systèmes de surveillance dans les piles à hydrogène PEM nécessitent des débitmètres précis, des capteurs de pression et des capteurs de température pour garantir des performances et une sécurité optimales. Ces instruments surveillent l'approvisionnement en hydrogène, en oxygène et en réfrigérant, s'assurant qu'ils sont livrés aux bons débits, pressions et températures. Nous proposons une gamme complète de capteurs et d'équipements de surveillance conçus pour des mesures précises et fiables. Nos solutions aident à maintenir le bon fonctionnement des systèmes de piles à hydrogène PEM, améliorant l'efficacité, la sécurité et la longévité.

Pour plus d'informations, accédez à notre portefeuille de produits de mesure et de contrôle :

• Débitmètres
• Capteurs de température
• Capteurs de pression
  
• Capteurs de conductivité
• Systèmes de transmetteurs et de contrôleurs 

Nous nous engageons à soutenir l'économie de l'hydrogène avec des solutions spécialisées, de la planification initiale et de la sélection des matériaux à la livraison et à l'installation de composants de haute qualité. Notre expertise garantit que vos systèmes de piles à hydrogène PEM fonctionnent à des performances et une fiabilité optimales.